Question

6．在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中，需測量一個標有“3V，1.5W”燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流．某同學(xué)連好的實物圖如甲所示．

（1）在以下電流表中選擇合適的一只是A₂；
電流表A₁（量程3A，內(nèi)阻約0.1Ω）；
電流表A₂（量程600mA，內(nèi)阻約0.5Ω）；
電流表A₃（量程100mA，內(nèi)阻約3Ω）
（2）該同學(xué)連接電路后檢查所有元器件都完好，電流表和電壓表已調(diào)零，經(jīng)檢查各部分接觸良好．但閉合開關(guān)后，反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器，小燈泡的亮度發(fā)生變化，但電壓表和電流表示數(shù)不能調(diào)為零，則斷路的導(dǎo)線為h；
（3）實驗測得的部分數(shù)據(jù)如表，請在圖乙所示的坐標紙上作出該元件的I-U圖象；

電壓U/V	0.40	0.80	1.20	1.60	2.00	2.40
電流I/A	0.08	0.20	0.28	0.34	0.41	0.44

（4）若將該燈泡與一個4Ω的定值電阻串聯(lián)，直接接在電動勢為2V內(nèi)阻不計的電源兩端，請估算該小燈泡的實際功率P=0.25W（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電流選擇電流表；
（2）根據(jù)圖甲所示實物電路圖，分析清楚電路結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)各電路元件的連接方式作出電路圖．
（3）電源與定值電阻整體組成一個等效電源，在圖象中作出電源的I-U圖象；
（4）由圖象找出電路電流與燈泡電壓，然后由P=UI求出燈泡功率．

解答 解；（1）燈泡額定電流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1.5W}{3V}$=0.5A，故電流表選A₂（量程600mA，內(nèi)阻約5Ω），
（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器，小燈泡的亮度發(fā)生變化，電壓表和電流表示數(shù)不能調(diào)為零，說明滑動變阻器采用了限流接法，由電路圖可知，導(dǎo)線h斷了．
（3）根據(jù)題目中給出的數(shù)據(jù)利用描點法可得出對應(yīng)和圖象如圖所示；

（4）電源與4.0Ω的定值電阻串聯(lián)組成等效電源，在燈泡伏安特性曲線中作出電源的U-I圖象，
兩圖象的交點坐標值為：U=1V，I=0.25A，
燈泡功率為：P=UI=1V×0.25A≈0.25W．
故答案為：（1）A₂；（2）h；（3）如圖所示；（4）0.25．

點評 本題考查伏安法測量燈泡伏安特性曲線，要注意明確圖象法的應(yīng)用，知道燈泡的電阻隨溫度的升高而增大．